Analyzujte neinvertující obvody operačních zesilovačů

John Santiago

Použijte obvody operačních zesilovačů k vytváření matematických modelů, které předpovídají chování v reálném světě. Matematické použití pro zpracování signálu zahrnuje neinvertující a invertující zesílení. Jednou z nejdůležitějších aplikací pro zpracování signálu operačních zesilovačů je zesílení a zvětšení slabých signálů.



Analyzujte základní neinvertující obvod operačního zesilovače

Následující příklad ukazuje, jak zpětná vazba ovlivňuje chování vstupu a výstupu obvodu operačního zesilovače. Zvažte tento ukázkový obvod, který nejprve ukazuje vstup připojený k neinvertujícímu vstupu. Máte zpětnou vazbu z výstupního obvodu vedoucí k invertujícímu vstupu.



image0.jpg

Zdroj napětí proti S připojuje se k neinvertujícímu vstupu proti P :



image1.jpg

Nejprve musíte najít napětí na invertujícím vstupu, abyste mohli zjistit, jak souvisí vstupní a výstupní napětí. Aplikujte Kirchhoffův současný zákon (KCL) v uzlu A mezi rezistory R 1a R dva.

Připomeňme, že Kirchoffův současný zákon (KCL) říká, že součet příchozích proudů se rovná odchozím proudům.



prednison 40 mg vedlejší účinky

Aplikace KCL vám dává:

image2.jpg

Na výstupní straně operačního zesilovače invertující proud i N se rovná nule, protože na invertujícím vstupu máte nekonečný odpor. To znamená, že veškerý proud prochází odporem R dvamusí projít odporem R 1. Pokud je proud stejný, R 1a R dvamusí být zapojeny do série, aby vám

image3.jpg

Protože rezistory R 1a R dvajsou zapojeny do série, můžete použít dělení napětí. Rozdělení napětí vám dává vztah napětí mezi invertujícím vstupem proti N a výstup proti NEBO :

image4.jpg

Invertující vstup proti N a neinvertující vstup proti P jsou stejné pro ideální operační zesilovače. Tady je souvislost mezi vstupním zdrojem napětí proti S a výstupní napětí proti NEBO :

image5.jpg

nemůžu narovnat koleno

Nyní máte poměr napěťového výstupu ke vstupnímu zdroji:

image6.jpg

Právě jste vytvořili vstupní napětí proti S větší zajištěním poměru dvou odporů je větší než 1. Aby byl vstupní signál hlasitější, zpětnovazební rezistor R dvaby měl mít větší hodnotu než vstupní rezistor R 1. Kus dortu! Například pokud R dva= 9 kΩ a R1 = 1 kΩ, pak máte následující výstupní napětí:

image7.jpg

Zesílili jste vstupní napětí o deset. Skvělý!

diklofenak sodný 75mg tab

Analyzujte jedinečný neinvertující operační zesilovač: sledovač napětí

Zvláštním případem neinvertujícího zesilovače je sledovač napětí, ve kterém výstupní napětí následuje v blokovacím kroku s jakýmkoli vstupním signálem. V zde zobrazeném sledovači napětí je vS připojen k neinvertující svorce.

image8.jpg

Tuto myšlenku můžete vyjádřit jako

image9.jpg

Vidíte také, že výstup proti NEBO je připojen k invertující svorce, tak

image10.jpg

inhibitory hmg-coa reduktázy

Ideální operační zesilovač má stejné neinvertující a invertující napětí. To znamená, že předchozí dvě rovnice jsou stejné. Jinými slovy

image11.jpg

Sledovač napětí můžete také zobrazit jako speciální případ neinvertujícího zesilovače se ziskem 1, protože zpětnovazební rezistor R dvaje nula (zkrat) a odpor R 1je nekonečný (otevřený obvod):

image12.jpg

Výstupní napětí proti NEBOse rovná napětí vstupního zdroje proti S . Zisk napětí je 1, kde výstupní napětí sleduje vstupní napětí. Ale kousek drátu dává také zisk 1, tak k čemu je tento obvod dobrý? Sledovač napětí poskytuje způsob, jak dát dohromady dva samostatné obvody, aniž by se vzájemně ovlivňovaly.

Když se navzájem špatně ovlivňují, říká se tomu načítání. Sledovač napětí řeší problém s načítáním.